RU2223519C1 - Ionization fission chamber - Google Patents
Ionization fission chamber Download PDFInfo
- Publication number
- RU2223519C1 RU2223519C1 RU2002121664/28A RU2002121664A RU2223519C1 RU 2223519 C1 RU2223519 C1 RU 2223519C1 RU 2002121664/28 A RU2002121664/28 A RU 2002121664/28A RU 2002121664 A RU2002121664 A RU 2002121664A RU 2223519 C1 RU2223519 C1 RU 2223519C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- insulators
- icd
- assembly
- ionization
- tubular body
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
Description
Изобретение - ионизационная камера деления (обозначаемая далее ИКД) относится к технике измерения ионизирующих излучений, в частности к оборудованию системы управления и защиты ядерного реактора, и используется в качестве внутриреакторного детектора нейтронного потока. The invention - an ionization fission chamber (hereinafter referred to as ICD) relates to a technique for measuring ionizing radiation, in particular to equipment for a control and protection system for a nuclear reactor, and is used as an in-reactor neutron flux detector.
К основным требованиям, предъявляемым к ИКД, относятся высокая чувствительность и надежность при минимальных поперечных габаритных размерах. Среди ионизационных камер деления так называемые малогабаритные ИКД являются единственным внутриреакторным детектором, способным контролировать плотность нейтронного потока внутри активной зоны в различных режимах работы реактора: в режиме источника, при переходном режиме и при выводе реактора на номинальную мощность. Таким образом, для внутризонных измерений ограничение по диаметру ИКД является одним из критических параметров. The main requirements for ICD include high sensitivity and reliability with minimal transverse overall dimensions. Among the ionization fission chambers, the so-called small-sized ICDs are the only in-reactor detector capable of controlling the neutron flux density inside the active zone in various reactor operation modes: in the source mode, during the transition mode, and when the reactor is brought to rated power. Thus, for intraband measurements, limiting the diameter of the ICD is one of the critical parameters.
Известна ионизационная камера деления, включающая трубчатый корпус с аксиально-концентрическими внутренними электродами с нанесенными на них покрытиями из делящегося материала и содержащая изоляторы (Ф. Пешке. Камера деления для измерения нейтронов. А.с. СССР 161085. МПК3 G 01 Т 3/00, Н 01 J 47/12. Заявл. 28.05.1962. Опубл. 09.03.1964, бюл. 6).Known ionization fission chamber, including a tubular body with axially concentric internal electrodes coated with fissile material and containing insulators (F. Peschke. Fission chamber for measuring neutrons. AS USSR 161085. IPC 3 G 01 T 3 / 00, H 01 J 47/12. Declared May 28, 1962. Publ. March 9, 1964, bull. 6).
Данная конструкция позволяет расширить диапазон измерения нейтронов за счет использования нескольких коммутируемых катодов и анодов, покрытых различными радиоактивными материалами, обладающими различной способностью к расщеплению, или материалами с одинаковой способностью к расщеплению, но различной толщины или площади. Основным недостатком известной многоэлектродной ИКД являются ее габаритные размеры, которые не позволяют использовать данную конструкцию для внутризонных измерений. This design allows you to expand the range of neutron measurements through the use of several switched cathodes and anodes coated with various radioactive materials with different fission ability, or materials with the same fission ability, but different thickness or area. The main disadvantage of the known multi-electrode ICD is its overall dimensions, which do not allow the use of this design for intraband measurements.
Известна ионизационная камера деления, включающая трубчатый корпус, в котором коаксиально расположен внутренний электрод, разделенный с корпусом дистанционирующими изоляторами, металлокерамический узел и штенгель (В.И. Алексеев, И.Я. Емельянов, В.М. Иванов и др. Ионизационная камера. А.с. СССР 482704. МПК3 G 01 Т 3/00. Заявл. 03.08.1973. Опубл. 05.08.1976, бюл. 29). Кроме того, в корпусе по длине камеры установлены наружный собирающий и промежуточный охранный коаксиальные электроды. Промежуточный охранный электрод отделен наружными дистанционирующими изоляторами от корпуса и внутренними изоляторами от внутреннего электрода, с которым соединен изолированными токопроводящими перемычками наружный собирающий электрод, разделенный по длине на расположенные с зазором между наружными дистанционирующими изоляторами секции, которые отделены изоляторами от промежуточного охранного электрода, а от трубчатого корпуса камеры - газонаполненным промежутком, причем покрытие из делящегося материала нанесено на внешнюю поверхность собирающего электрода.Known ionization fission chamber, including a tubular casing, in which the inner electrode is coaxially located, separated by a spacer insulator, cermet assembly and plug (V.I. Alekseev, I.Ya. Emelyanov, V.M. Ivanov and others. Ionization chamber. AS USSR 482704. IPC 3 G 01 T 3/00. Declaration. 08/03/1973. Publish. 05.08.1976, bull. 29). In addition, an outer collecting and intermediate guard coaxial electrodes are installed in the housing along the length of the chamber. The intermediate guard electrode is separated by external distance insulators from the housing and internal insulators from the internal electrode, to which an external collecting electrode is connected, insulated by conductive jumpers, divided in length into sections that are separated by a gap between the external distance insulators, which are separated by insulators from the intermediate guard electrode, and from the tubular the chamber body - a gas-filled gap, and a coating of fissile material is applied to an external surface rhnost collecting electrode.
Рассмотренная конструкция ионизационной камеры нашла широкое применение при контроле нейтронного потока внутри корпуса ядерного реактора вне его активной зоны. Ионизационная камера конструктивно объединяется с линией связи и внешним корпусом в единое устройство, называемое подвеской ионизационной камеры. The considered design of the ionization chamber has found wide application in controlling the neutron flux inside the nuclear reactor vessel outside its core. The ionization chamber is structurally combined with the communication line and the outer casing into a single device called the suspension of the ionization chamber.
Недостатком данной конструкции является необходимость использования многочисленных дополнительных элементов: наружный собирающий и промежуточный охранный коаксиальные электроды, наружные дистанционирующие изоляторы, внутренние изоляторы, изолированные токопроводящие перемычки. Кроме того, наружный собирающий электрод выполнен в виде секций с зазорами между ними. Указанные дополнительные элементы обеспечивают требования к сопротивлению изоляционных материалов при эксплуатации ИКД в условиях длительного воздействия интенсивных полей излучения и высоких температур. Однако наличие в конструкции камеры такого большого числа дополнительных элементов приводит на практике к невысокой надежности рассмотренной ИКД. The disadvantage of this design is the need to use numerous additional elements: an external collecting and intermediate guard coaxial electrodes, external distance insulators, internal insulators, insulated conductive jumpers. In addition, the external collecting electrode is made in the form of sections with gaps between them. These additional elements provide requirements for the resistance of insulating materials during the operation of an ICD under conditions of prolonged exposure to intense radiation fields and high temperatures. However, the presence in the camera design of such a large number of additional elements leads in practice to the low reliability of the considered ICD.
Таким образом, данная многоэлектродная конструкция ИКД не позволяет минимизировать диаметр камеры, величина которого составляет обычно не менее 6÷7 мм, что принципиально ограничивает использование такой конструкции в качестве внутризонного детектора нейтронного потока, так как внутренний диаметр каналов реактора, в которые устанавливаются ИКД, не превышает, как правило, 5 мм. Это в свою очередь исключает применение такой камеры при эксплуатации ядерного реактора в режиме источника, при переходном режиме и вплоть до вывода реактора на минимально контролируемый уровень мощности, при котором чувствительность камер, расположенных вне активной зоны реактора, становится достаточной для контроля нейтронного потока. Thus, this multi-electrode design of the ICD does not allow minimizing the diameter of the chamber, the value of which is usually not less than 6–7 mm, which fundamentally limits the use of such a design as an intraband neutron flux detector, since the internal diameter of the reactor channels into which the ICD is installed does not exceeds, as a rule, 5 mm. This, in turn, excludes the use of such a chamber when operating a nuclear reactor in source mode, during transition mode, and up to bringing the reactor to a minimally controlled power level at which the sensitivity of the cameras located outside the reactor core becomes sufficient to control the neutron flux.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является ионизационная камера деления, включающая трубчатый корпус с коаксиально расположенными в нем внутренним электродом, на который нанесено покрытие из делящегося материала, и дистанционирующими изоляторами, металлокерамический узел и штенгель (Малышев Е.К., Стабровский С.А. Малогабаритные ионизационные камеры и их применение на ядерных реакторах. - Атомная техника за рубежом, 1983, 12, с. 10÷17). The closest technical solution to the claimed one is an ionization fission chamber, including a tubular body with an internal electrode coaxially located in it, on which a coating of fissile material is applied, and spacer insulators, a ceramic-metal assembly and a plug (Malyshev E.K., Stabrovsky S.A. Small-sized ionization chambers and their use in nuclear reactors. - Nuclear technology abroad, 1983, 12, p. 10-17).
Указанная конструкция ИКД характеризуется малым диаметром, является малогабаритной и может быть использована для контроля нейтронного потока внутри активной зоны реактора. Однако существенным недостатком известной ИКД является ее невысокая чувствительность вследствие малой площади покрытия из делящегося материала. The indicated design of the ICD is characterized by a small diameter, is small-sized and can be used to control the neutron flux inside the reactor core. However, a significant drawback of the known ICD is its low sensitivity due to the small coating area of fissile material.
Перед авторами изобретения стояла задача повысить чувствительность ИКД к нейтронному потоку без увеличения ее поперечных габаритных размеров при сохранении ее надежностных характеристик с целью использования ИКД в качестве внутризонного детектора нейтронного потока. The inventors were faced with the task of increasing the sensitivity of the ICD to the neutron flux without increasing its transverse overall dimensions while maintaining its reliability characteristics in order to use the ICD as an intraband neutron flux detector.
Поставленная задача достигается тем, что в ионизационной камере деления, включающей трубчатый корпус с коаксиально расположенными в нем внутренним электродом, покрытием из делящегося материала и дистанционирующими изоляторами, металлокерамический узел и штенгель, трубчатый корпус выполнен в виде неразъемной многосекционной сборки, при этом в каждой секции с внутренней стороны трубчатого корпуса сформированы торцевые выборки, в которых установлены дистанционирующие изоляторы с перекрытием объема выборок соседних секций, причем металлокерамический узел и штенгель зафиксированы изоляторами торцевых выборок оконечных секций и охватывающими спаями, а покрытие из делящегося материала нанесено на внутреннюю поверхность корпуса между изоляторами. This object is achieved in that in the ionization chamber of fission, which includes a tubular body with an internal electrode coaxially located in it, a coating of fissile material and spacer insulators, a ceramic-metal assembly and a plug, a tubular body is made in the form of an integral multi-section assembly, while in each section with end samples are formed in the inner side of the tubular body, in which spacers are installed with overlapping sample volumes of neighboring sections, and llokeramichesky tubulation assembly and insulators fixed end terminal sections and samples covering junctions, and a coating of fissile material applied to the inner surface of the housing between the insulators.
Выполнение трубчатого корпуса в виде неразъемной многосекционной сборки позволяет при сохранении надежностных характеристик, присущих ИКД, принятой за прототип, набором секций увеличить длину чувствительного элемента и тем самым увеличить площадь покрытия из делящегося материала. The execution of the tubular body in the form of an integral multi-sectional assembly allows, while maintaining the reliability characteristics inherent in the ICD adopted as a prototype, to increase the length of the sensitive element with a set of sections and thereby increase the area of coverage from fissile material.
Секционность корпуса позволяет формировать однородное покрытие одинаковой толщины из делящегося материала на внутренней поверхности каждой отдельной секции корпуса. Sectionalization of the housing allows you to form a uniform coating of the same thickness of fissile material on the inner surface of each individual section of the housing.
Неразъемная многосекционная сборка допускает надежное конструктивное объединение ионизационной камеры с линией связи в единое устройство - подвеску ионизационной камеры, допускающее при достигнутых минимальных поперечных размерах ее размещение внутри канала активной зоны реактора. Устойчивость неразъемной многосекционной сборки к механическим воздействиям при монтаже подвески в реактор и ее эксплуатации обеспечивается установкой дистанционирующих изоляторов в объем торцевых выборок соседних секций, сформированных с внутренней стороны трубчатого корпуса. Дистанционирующие изоляторы обеспечивают постоянный зазор между корпусом камеры и внутренним электродом и электрическую изоляцию корпуса и электрода. При этом перекрытие дистанционирующими изоляторами объема выборок соседних секций повышает жесткость конструкции неразъемной многосекционной сборки после ее соединения сваркой по внешней стороне корпуса. The integral multi-sectional assembly allows reliable structural integration of the ionization chamber with the communication line into a single device - the suspension of the ionization chamber, allowing its placement inside the channel of the reactor core with minimum transverse dimensions. The robustness of the integral multi-section assembly to mechanical stresses during mounting of the suspension in the reactor and its operation is ensured by the installation of distance insulators in the volume of end samples of adjacent sections formed on the inside of the tubular body. Remote insulators provide a constant gap between the camera body and the internal electrode and electrical insulation of the body and electrode. At the same time, the overlapping by the distance insulators of the sample volume of neighboring sections increases the structural rigidity of the integral multi-section assembly after it is connected by welding on the outside of the housing.
Наличие торцевых выборок в каждой секции с внутренней стороны трубчатого корпуса позволяет сохранить сплошность и адгезию покрытия из делящегося материала при сборке ИКД в неразъемную конструкцию. При этом исключаются задиры покрытия и образование нитевидных отслоений, что может в условиях эксплуатации приводить к уменьшению сопротивления изоляции между корпусом и внутренним электродом. The presence of end samples in each section on the inner side of the tubular body allows you to preserve the continuity and adhesion of the coating from fissile material when assembling the ICD into an integral structure. At the same time, burrs of the coating and the formation of filamentary delaminations are excluded, which, under operating conditions, can lead to a decrease in the insulation resistance between the housing and the internal electrode.
Выполнение трубчатого корпуса в виде неразъемной многосекционной сборки сохраняет возможность размещения малогабаритной ИКД внутри активной зоны реактора, решает проблему увеличения чувствительности ИКД за счет выбора общей длины сборки (числа секций) и позволяет контролировать нейтронные потоки малой плотности. The implementation of the tubular body in the form of an integral multi-section assembly retains the possibility of placing a small-sized ICD inside the reactor core, solves the problem of increasing the ICD sensitivity by choosing the total assembly length (number of sections) and allows controlling low density neutron fluxes.
Дистанционирующие изоляторы, установленные в торцевых выборках оконечных секций корпуса, позволяют надежно фиксировать относительное расположение металлокерамического узла, элементов неразъемной сборки и штенгеля при образовании с помощью охватывающих спаев единой конструкции ИКД, что исключает при последующей транспортировке, монтаже в активную зону и при эксплуатации замыкания между корпусом и электродом, сохраняя надежностные характеристики, присущие малогабаритным ИКД. The distance insulators installed in the end samples of the end sections of the housing allow reliable fixation of the relative location of the ceramic-metal assembly, the elements of the integral assembly and the ram during the formation of a single ICD by enclosing junctions, which eliminates short circuit between the housing during subsequent transportation, installation into the active zone, and during operation and an electrode, while maintaining the reliability characteristics inherent in a small-sized ICD.
Указанная совокупность отличительных признаков свидетельствует о соответствии заявляемой ИКД критерию "новизна". The specified set of distinctive features indicates compliance of the claimed ICD with the criterion of "novelty."
Положительный эффект заявляемой конструкции, выраженный в повышении чувствительности ИКД к нейтронному потоку без увеличения ее поперечных габаритных размеров при сохранении ее надежностных характеристик, не вытекает явным образом из указанной совокупности существенных признаков, что свидетельствует о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень". The positive effect of the claimed design, expressed in increasing the sensitivity of the ICD to the neutron flux without increasing its transverse overall dimensions while maintaining its reliable characteristics, does not follow explicitly from this set of essential features, which indicates the compliance of the claimed technical solution with the criterion of "inventive step".
В заявляемом устройстве решаются все основные технологические проблемы создания ионизационных камер деления для внутризонного применения: минимальные поперечные размеры, высокая чувствительность, технологичность и относительная простота изготовления при сохранении высокой надежности, присущей малогабаритным одноэлектродным ИКД. Заявленное устройство позволяет решить проблему контроля плотности нейтронного потока внутри активной зоны при различных режимах работы реактора, включая контроль нейтронных потоков минимальной плотности и их распределение внутри активной зоны. The claimed device solves all the main technological problems of creating ionization fission chambers for intrazonal use: minimum transverse dimensions, high sensitivity, manufacturability and relative ease of manufacture while maintaining the high reliability inherent in a small single-electrode ICD. The claimed device allows you to solve the problem of controlling the density of the neutron flux inside the active zone at various modes of operation of the reactor, including monitoring the neutron fluxes of the minimum density and their distribution inside the core.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором схематически изображена заявляемая ионизационная камера деления. The invention is illustrated by the drawing, which schematically depicts the claimed ionization fission chamber.
Ионизационная камера деления состоит из трубчатого корпуса 1, в котором коаксиально расположены внутренний электрод 2 и дистанционирующие изоляторы 3, металлокерамического узла 4 и штенгеля 5. Трубчатый корпус 1 выполнен в виде неразъемной многосекционной сборки. В каждой секции с внутренней стороны трубчатого корпуса сформированы торцевые выборки 6, в которых установлены дистанционирующие изоляторы 3. Изоляторы 3 перекрывают объемы выборок 6 соседних секций. На внутреннюю поверхность корпуса 1 между изоляторами 3 нанесено покрытие 7 из делящегося материала. Металлокерамический узел 4 и штенгель 5 зафиксированы изоляторами торцевых выборок оконечных секций корпуса 3 и охватывающими спаями 8. The ionization division chamber consists of a tubular body 1, in which the inner electrode 2 and the spacer insulators 3, the cermet unit 4 and the plug 5 are coaxially located. The tubular body 1 is made in the form of an integral multi-section assembly. In each section, end samples 6 are formed on the inner side of the tubular body, in which distance insulators 3 are installed. Insulators 3 overlap the sample volumes 6 of adjacent sections. On the inner surface of the housing 1 between the insulators 3 is coated 7 of fissile material. The ceramic-metal assembly 4 and the plug 5 are fixed by insulators of the end samples of the end sections of the housing 3 and covering the junctions 8.
Трубчатый корпус 1 представляет собой многосекционную сборку. Количество секций определяется типом реактора и связанными с ним требуемой чувствительностью ИКД и ее общей длиной. The tubular body 1 is a multi-section assembly. The number of sections is determined by the type of reactor and the required sensitivity of the ICD and its total length associated with it.
Для надежного и достоверного контроля нейтронных потоков при работе реактора, например, РБМК-1000 в режиме источника чувствительность ИКД должна быть не менее 5•10-3 импульс•см2/нейтрон. Стандартная ИКД типа КНТ-5 не позволяла осуществлять контроль нейтронного потока реактора РБМК-1000 в режиме пуска, так как ее чувствительность в 40 раз меньше требуемой и имеет значение порядка 1,3•10-4 импульс•см2/нейтрон. При этом существуют ограничения и на общую длину ИКД: например, для реактора РБМК-1000 длина ИКД не должна превышать 500 мм, для того чтобы определение плотности нейтронного потока могло считаться точечным с точки зрения математической обработки результатов измерений.For reliable and reliable control of neutron fluxes during operation of a reactor, for example, RBMK-1000 in source mode, the sensitivity of the ICD should be at least 5 • 10 -3 pulse • cm 2 / neutron. The standard KNT-5 ICD did not allow controlling the neutron flux of the RBMK-1000 reactor in the start-up mode, since its sensitivity is 40 times less than the required one and has a value of the order of 1.3 • 10 -4 pulses • cm 2 / neutron. At the same time, there are restrictions on the total length of the ICD: for example, for the RBMK-1000 reactor, the length of the ICD should not exceed 500 mm so that the determination of the neutron flux density could be considered point-wise from the point of view of mathematical processing of the measurement results.
Трубчатый корпус 1 ИКД изготовлен из трубок диаметром 3 мм с толщиной стенки 0,5 мм и длиной 70 мм. Таким образом, количество секций ИКД для данного типа реактора составляет 7. Основными материалами конструкции ИКД служат нержавеющая сталь 12Х18Н10Т и высокоглиноземная керамика. Внутренний электрод 2 выполнен из проволоки диаметром 0,8 мм. В каждой секции сформированы торцевые выборки 6 диаметром 2,5 мм на глубину 3 мм для дистанционирующих изоляторов 3, выполненных в виде цилиндра диаметром 2,5 мм, длиной 6 мм с отверстием диаметром 0,9 мм. Содержание Аl2О3 в дистанционирующих изоляторах составляет ~99%.The tubular housing 1 ICD is made of tubes with a diameter of 3 mm with a wall thickness of 0.5 mm and a length of 70 mm. Thus, the number of ICD sections for this type of reactor is 7. The main materials for the ICD design are stainless steel 12X18H10T and high alumina ceramics. The inner electrode 2 is made of wire with a diameter of 0.8 mm. In each section, end samples 6 with a diameter of 2.5 mm to a depth of 3 mm were formed for distance insulators 3 made in the form of a cylinder with a diameter of 2.5 mm, a length of 6 mm, and an opening with a diameter of 0.9 mm. The content of Al 2 About 3 in the distance insulators is ~ 99%.
В качестве делящегося материала покрытия использованы окислы урана с обогащением по изотопу 235U до 95%. Поверхностная плотность покрытия составляет ~ 1 мг/см2, подобрана экспериментально и согласуется с рекомендуемыми значениями, представленными в специальной литературе. Нанесение покрытия 7 осуществляют методом термического разложения металлоорганических комплексов урана на основе альфа-разветвленных карбоновых кислот ряда С7-С9.Uranium oxides with enrichment of 235 U isotope up to 95% were used as fissile coating material. The surface density of the coating is ~ 1 mg / cm 2 selected experimentally and is consistent with the recommended values presented in the literature. Coating 7 is carried out by thermal decomposition of organometallic complexes of uranium based on alpha-branched carboxylic acids of the series C 7 -C 9 .
Сборка ионизационной камеры деления в неразъемную многосекционную конструкцию заключается в стыковке секций корпуса в специальном приспособлении и лазерной сварке (сварка на чертеже обозначена символом сварки в соответствии с ЕСКД). При этом дистанционирующие изоляторы 3 перекрывают объем выборок соседних секций. В процессе сборки ИКД производится промежуточный пооперационный контроль электрического пробоя межэлектродного зазора и сопротивления изоляции. Для фиксации внутреннего электрода 2 внутри трубчатого корпуса 1 на концы электрода лазерной сваркой навариваются ограничительные втулки (на чертеже не показаны) в виде полосок фольги толщиной 0,1 мм из нержавеющей стали высотой до 2 мм. The assembly of the ionization fission chamber into an integral multi-section design consists in joining the sections of the housing in a special fixture and laser welding (welding in the drawing is indicated by the welding symbol in accordance with ESKD). At the same time, the spacer insulators 3 overlap the sample size of adjacent sections. During the assembly of the ICD, an intermediate operational monitoring of the electrical breakdown of the electrode gap and insulation resistance is performed. To fix the inner electrode 2 inside the tubular body 1, restriction sleeves (not shown) are welded onto the ends of the electrode in the form of 0.1 mm thick stainless steel foil strips up to 2 mm high.
В оконечных секциях трубчатого корпуса 1 металлокерамический узел 4 и штенгель 5 фиксируются изоляторами 3, а затем привариваются к корпусу с образованием охватывающих спаев 8. In the end sections of the tubular body 1, the cermet unit 4 and the plug 5 are fixed by insulators 3, and then welded to the body with the formation of female junctions 8.
Надежная работа ИКД обеспечивается постоянным составом и давлением газовой смеси в межэлектродном зазоре. Межэлектродный зазор составляет 0,6 мм и образуется технологически во время сборки ИКД. Степень герметичности ИКД в соответствии с технологическим процессом определяется масс-спектрометрическим методом на всех этапах изготовления. Reliable operation of the ICD is ensured by the constant composition and pressure of the gas mixture in the interelectrode gap. The interelectrode gap is 0.6 mm and is formed technologically during the assembly of the ICD. The degree of tightness of the ICD in accordance with the technological process is determined by the mass spectrometric method at all stages of manufacture.
После сборки, контроля герметичности и электрических характеристик ИКД она помещается в вакуумный стенд для обезгаживания и заправки газовой смесью через штенгель 5. Обезгаживание проводится для удаления остаточных газов в конструкционных материалах. After assembly, monitoring the tightness and electrical characteristics of the ICD, it is placed in a vacuum stand for degassing and filling the gas mixture through the plug 5. Degassing is carried out to remove residual gases in structural materials.
При указанных геометрических размерах секций неразъемной многосекционной сборки ИКД не происходит замыкания между корпусом 1 и внутренним электродом 2 при вибрации и нагреве камеры за счет изгиба внутреннего проволочного электрода. Электрический вывод внутреннего электрода 2 осуществляется через металлокерамический узел 4, а обезгаживание ионизационной камеры и заправка ее газовой смесью осуществляется через штенгель 5. With the indicated geometric dimensions of the sections of the integral multi-sectional assembly of the ICD, there is no short circuit between the housing 1 and the internal electrode 2 during vibration and heating of the chamber due to the bending of the internal wire electrode. The electrical output of the inner electrode 2 is carried out through a ceramic-metal assembly 4, and the degassing of the ionization chamber and its gas mixture is carried out through a plug 5.
Линия связи ИКД с вторичной измерительной аппаратурой состоит из специального кабеля с минеральной (Аl2О3) или стекловолоконной (SiO2) изоляцией и соединительного кабеля с органической изоляцией, непосредственно связанного с вторичной измерительной аппаратурой.The ICD communication line with secondary measuring equipment consists of a special cable with mineral (Al 2 O 3 ) or fiberglass (SiO 2 ) insulation and a connecting cable with organic insulation directly connected to the secondary measuring equipment.
ИКД работает следующим образом. При облучении камеры потоком нейтронов происходит деление ядер покрытия из делящегося материала. Осколки деления ионизируют рабочую газовую смесь в межэлектродном зазоре, и образующийся объемный электрический заряд создает импульс тока, регистрируемый вторичной электронной аппаратурой. При этом количество импульсов тока пропорционально плотности нейтронного потока. В зависимости от количества импульсов ИКД работает в импульсном, флуктуационном и токовом режимах. ICD works as follows. When the chamber is irradiated with a neutron flux, fission nuclei of the coating are made of fissile material. Fission fragments ionize the working gas mixture in the interelectrode gap, and the resulting volumetric electric charge creates a current pulse recorded by secondary electronic equipment. The number of current pulses is proportional to the neutron flux density. Depending on the number of pulses, the ICD operates in pulsed, fluctuation, and current modes.
Надежная работа измерительного нейтронного канала, состоящего из ИКД и вторичной регистрирующей электронной аппаратуры, обеспечивается техническими характеристиками ИКД: чувствительность ИКД из 7 секций для РБМК-1000 составляет не менее 7•10-3 импульс•см2/нейтрон, электронный заряд в импульсе - не менее 1,2•10-13, длительность импульса - не более 1•10-7 с, сопротивление изоляции - не менее 1•1011 Ом, напряжение пробоя межэлектродного зазора (не менее двукратного значения разности потенциалов между электродами) - не менее 600 В.Reliable operation of the measuring neutron channel, which consists of an ICD and secondary recording electronic equipment, is ensured by the technical characteristics of the ICD: the sensitivity of the 7-section ICD for RBMK-1000 is at least 7 • 10 -3 pulses • cm 2 / neutron, the electron charge in the pulse is not less than 1.2 • 10 -13 , pulse duration - not more than 1 • 10 -7 s, insulation resistance - not less than 1 • 10 11 Ohm, breakdown voltage of the electrode gap (not less than twice the potential difference between the electrodes) - not less than 600 IN.
Приведенные характеристики убедительно свидетельствуют о том, что заявляемое устройство позволяет решить проблему контроля плотности нейтронного потока внутри активной зоны в различных режимах работы реактора, включая контроль нейтронных потоков минимальной плотности и их распределение внутри активной зоны. The above characteristics convincingly indicate that the inventive device allows you to solve the problem of controlling the density of the neutron flux inside the active zone in various modes of operation of the reactor, including monitoring the neutron fluxes of the minimum density and their distribution inside the core.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002121664/28A RU2223519C1 (en) | 2002-08-14 | 2002-08-14 | Ionization fission chamber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002121664/28A RU2223519C1 (en) | 2002-08-14 | 2002-08-14 | Ionization fission chamber |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2223519C1 true RU2223519C1 (en) | 2004-02-10 |
| RU2002121664A RU2002121664A (en) | 2004-03-20 |
Family
ID=32173142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002121664/28A RU2223519C1 (en) | 2002-08-14 | 2002-08-14 | Ionization fission chamber |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2223519C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2447521C1 (en) * | 2010-10-04 | 2012-04-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" | Method for density control of nuclear reactor neutron flux |
-
2002
- 2002-08-14 RU RU2002121664/28A patent/RU2223519C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2447521C1 (en) * | 2010-10-04 | 2012-04-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" | Method for density control of nuclear reactor neutron flux |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2002121664A (en) | 2004-03-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4044301A (en) | Modular ionization chamber of the boron-coating type | |
| US4634568A (en) | Fixed incore wide range neutron sensor | |
| US4393307A (en) | Neutron detectors | |
| US4404164A (en) | Neutron flux profile monitor for use in a fission reactor | |
| SU482704A1 (en) | Small Ionization Camera | |
| RU2223519C1 (en) | Ionization fission chamber | |
| US4288291A (en) | Radiation detector for use in nuclear reactors | |
| EP0043252B1 (en) | Nuclear reactor in-vessel neutron detector | |
| RU29382U1 (en) | Ionization fission chamber | |
| US4118626A (en) | Gamma flux responsive self-powered radiation detector | |
| RU58732U1 (en) | IONIZATION DIVISION CAMERA | |
| RU53456U1 (en) | DIRECT CHARGE NEUTRON DETECTOR | |
| JPH08222179A (en) | Micro-fission chamber with airtight path | |
| RU2110080C1 (en) | Double-section gas-filled ionization chamber | |
| RU46108U1 (en) | IONIZATION DIVISION CAMERA | |
| RU2549177C1 (en) | Apparatus for detecting nuclear radiations for control and protection systems of "ionisation chamber suspension" nuclear reactors | |
| JPS60230349A (en) | Nuclear-fission-type ionization chamber for neutron detection | |
| US3334260A (en) | Radiation detector and method of fabricating the same | |
| US4139724A (en) | Ceramic end seal design for high temperature high voltage nuclear instrumentation cables | |
| Alex et al. | Plasma sprayed alumina coatings for radiation detector development | |
| RU2190888C2 (en) | Transducer for checking energy release in nuclear reactor fuel assembly | |
| Pare et al. | Design parameters and test results for a fission counter intended for operation up to 750 F at high gamma dose rates | |
| JPS58174879A (en) | Neutron detector | |
| RU2630260C2 (en) | High-temperature fission ionization chamber for reactor control and protection systems | |
| RU48078U1 (en) | DIRECT CHARGE DETECTOR |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200815 |